砖瓦基础知识

密实度

密实度（Dense Degree） 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，说% =（ρ0 /ρ）×100 % （ρ0：堆积密度；ρ：体积密度）。指材料体积内被固体物质充实的程度。

1密实度介绍：按孔隙的特征，材料的孔隙可分为开口孔隙和闭口孔隙两种，二者孔隙率之和等于材料的总孔隙率。按孔隙的尺寸大小，又可分为微孔、细孔及大孔三种。不同的孔隙对材料的性能影响各不相同。一般而言，孔隙率较小，且连通孔较少的材料，其吸水性较小，强度较高，抗冻性和抗渗性较好。工程中对需要保温隔热的建筑物或部位，要求其所用材料的孔隙率要较大。相反，对要求高强或不透水的建筑物或部位，则其所用的材料孔隙率应很小。 密实度是由制瓦设备是否先进及生产工艺水平决定。高密度瓦必须由半干水泥料经高压（1250牛顿力左右）冲压成型。水泥的水灰比在0.4~0.5之间（一公斤水泥加水0.4~0.5公斤）用美国专利搅拌设备自动配好（其它简单方式搅拌不成），生产时在轧制仓内犹如轧钢一样，把水泥挤轧在高强铝合金模具上，经自动切断，这样就形成高密度瓦坯。由于内部空隙小，水很不容易渗透。小厂一般使用平行挤压设备制造，人工拌料或用一般简易搅拌机，水灰比只有加到0.6~0.7时才能把水泥浆拌成，再加上用的是铁皮模具，无法承受大的压力，只是一抹而蹴，因而密实度大大降低，内部空隙既大又多，所以抗渗性很差。在连阴天，雨水就会渗到瓦背面下滴，进而渗入屋面。（据资料介绍，当水泥的水灰比由0.4加到0.7时，抗渗性下降100倍！！）密实度低，不但抗渗性差而且强度也随之下降，好瓦抗折力可达300公斤以上，差瓦还不到100公斤。抗渗性差，冬季就不耐冻。尤其在北方，白天雪水渗入瓦中，夜间结冰膨胀，将瓦胀裂而逐渐剥落破坏，瓦的使用寿命也就不会长。它决定着瓦的强度，抗渗水

性，抗冻性，以及使用寿命。

2鉴别方法：听声音：一手将瓦提起，一手用硬物敲击瓦片。如果声音清脆，说明密实度较好；如果声音发闷，说明密实度差。看断茬：将瓦打碎，如断面密实细腻，密实度好；如果断面粗糙酥松，则密实度差。

BR-ICCC智能压实度控制仪专为铁路、公路、机场、水利大坝等施工碾压过程的压实度、密实度监测和指导、控制施工碾压遍数而设计，实现施工碾压过程的实时监测，同时从根本上解决了漏压、欠压、过压等问题。为改良碾压工艺和压实质量（压实度、密实度）检测提供了完整的过程数据。用户在使用过程中，明显提高了工作效率，保证了填充料压实度的施工质量，获得了明显的经济效益与社会效益。

孔隙率

孔隙率：指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。 孔隙率可分为两种：多孔介质内相互连通的微小空隙的总体积与该多孔介质的外表体积的比值称为有效孔隙率，以φ_e表示；多孔介质内相通的和不相通的所有微小空隙的总体积与该多孔介质的外表体积的比值称为绝对孔隙率或总孔隙率，以φ_T表示。所谓孔隙率通常是指有效孔隙率，但书写方便，一般直接以φ表示。

孔隙率与多孔介质固体颗粒的形状、结构和排列有关。在常见的非生物多孔介质中，鞍形填料和玻璃纤维的孔隙率最大，达到83%~93%；煤、混凝土、石灰石和白云石等的孔隙率最小可低至2%~4%，地下砂岩的孔隙率大多为12%~34%，土壤的孔隙率为43%~54%，砖的孔隙率为12%~34%，皮革的孔隙率为56%~59%，均属中等数值；动物的肾、肺、肝等脏器的血管系统的孔隙率亦为中等数值。

孔隙率是影响多孔介质内流体传输性能的重要参数。

煤的孔隙特性与煤化程度、地质破坏程度和地应力性质及其大小等因素密切相关。由于这些因素的不同，各矿煤层的孔隙率可在较大的范围内变化。 ①孔隙率与煤化程度的关系：从长焰煤开始，随着煤化程度的加深(挥发分减小)煤的总孔隙体积逐渐减少，到焦、瘦煤时达到最低值，而后随煤化程度的加深，总孔隙体积又逐渐增加，至无烟煤时达到最大值。然而，煤中的微孔体积随着煤化程度的增加是一直增长的。

②孔隙率与煤的破坏程度的关系：大孔决定于强烈地质构造破坏煤的破坏面，因此煤的破坏越严重，其渗透容积越高，即孔隙率越大。

③孔隙率与地应力的关系：压性的地应力(压应力)可使渗透容积缩小，压应力越高，渗透容积缩小越多，即孔隙率减小越多；张性地应力(压应力)可使裂隙张开，使渗透容积增大，张应力越高，渗透容积增长越多，即孔隙率增加越多。卸压(地应力减小)作用可使煤岩的渗透容积增大，即孔隙率增高；增压(地应力增高)作用可使煤岩受到压缩，渗透容积减小即孔隙率降低。试验表明地应力并不减少煤的吸附体积，或减少得不多(因大孔及可见孔的表面积减少)，因此地应力对煤的吸附性影响很小。

在催化剂领域中，也有孔隙率的概念。对催化剂的制备、催化剂的活性、稳定性及反应选择性有较大的影响。催化剂孔隙率受载体材料、制备技术、活性组分的负载量等因素影响。测量催化剂孔隙率常用低温氮气吸附-脱附法（BET）进行，可以测量催化剂的总比表面积、不同大小孔径的分布等。正是BET技术使催化剂的研究步入科学定量化的轨道。

材料的亲水性：在空气中与水接触时，容易被水润湿的性质。材料易被水浸湿，

称为亲水材料；木材、混凝土、砂石等都属于亲水材料。

材料的憎水性：材料不易被水润湿的性质。钢材、玻璃、塑料、沥青等为憎水材料。

材料的吸水性：材料在水中吸收水分的性质。材料的吸水率与材料的孔隙率及孔隙特征有关。一般说密实的及具有封闭孔隙的材料是不吸水的；具有粗大孔隙的材料因水分不易存留，其吸水率也不大；而孔隙率较大，且具有细小开口连通孔隙的亲水性材料往往有较大的吸水能力。

材料的吸水率和孔隙构造是什么关系：如果材料具有细微而与外界连通的孔隙，则其吸水率较大。若是封闭孔隙，水分不容易渗入。粗大而与外界连通的孔隙水分虽然容易渗入，但仅能润湿也壁表面，而不易在孔内存留。帮封闭或粗大而与外界连通的孔隙材料，其吸水率较低。

材料的耐水性：在水的作用下，不破坏其强度也不显著降低的性质。材料含水时，由于内部微粒间结合力减弱而强度有所下降，即使致密的材料也会受到影响。若材料中含某些易被水软化的物质（如黏土），遇水后强度降低就更严重。 材料导热系数：是指厚度为1米的材料，当其两侧温度差为1度时，单位时间内在单位面积上所传递的热量。导热系数小于0.23W/(m.k)的材料称为绝热材料。W热负荷瓦特、m长度米、K温度开尔文。烧结多孔砖0.469；烧结空心砖0.59。

硅酸盐矿物：一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广，是构成地壳、上地幔的主要矿物，估计占整个地壳的90%以上；在石陨石和月岩中的含量也很丰富。已知的约有800个矿物种，约占矿物种总数的1/4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。煤炭属于硅酸盐矿物，原料来源不断。

温室效应：是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效

应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。

破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它痕量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强。

大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约330C或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。 自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。 除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。 在空气中，氮和氧所占的比例是最高的，它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量

辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会降低20 ℃。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。

形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%～20%，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。 如果二氧化碳含量增加一倍，全球气温将升高3 ℃～5 ℃，两极地区可能升高10 ℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。20世纪60年代末，非洲撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。

科学家预测，今后大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温将上升1.5～4.5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此，气温升高不可避免地使极地冰层部分融解，引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1 m，直接受影响的土地约5×106 km2，人口约10亿，耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入，沿海海拔5 m以下地区都将受到影响，这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地，大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化，不适于粮食生产。同时，对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后，会造成江水水位抬高，泥沙淤积加速，洪水威胁加剧，使江河下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注，目前正在推进制订国际气候变化公约，减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。

科学家预测，如果现在开始有节制的对树木进行采伐，到2040年，全球暖化会降低5%，故能减轻全球变暖、冰川融化等现象。[1]

适当的温室效应是有好处的。现在全球年平均气温约为15℃，如果没有CO2，地球表面的平均气温就会下降到-23℃，这显然对生物的生存是不利的。 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的。

人类活动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃（CFC 商品名叫氟利昂〕、甲烷（CH4〕、低空臭氧（O?〕、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林，尤其是热带雨林。

中科院大气物理研究所王庚辰研究员：鼓励大胆设想 推动科技创新

21世纪大家都在提倡低碳生活、低碳经济，但说起来容易做起来难，它需要科学技术的支持。减少温室效应的增加量，最重要的就是减少温室气体排放。但是总的来说，减少温室气体排放是一个涉及到方方面面的复杂问题，它涉及到全世界的各个国家。减少温室气体排放除了一些科学技术上的问题以外，还涉及到国家的发展等国家利益问题。目前我国飞速发展，有很大的能源需求。而能源从哪里来？无疑是煤、油、天然气等。本世纪，像核能等其他清洁能源的使用程度及范围还是很小的，绝大部分还是靠化石燃料的燃烧。

我国一直在提倡产业结构的变化，从科学的角度来说这是很正确的方针，依靠产业结构的优化来减少温室气体的排放，特别是减少二氧化碳的排放，是一条减缓温室效应增加的有效途径。与此同时，建议政府部门应当逐步出台相应的激励和约束政策，要把提倡低碳生活方式，鼓励大家绿色出行等等落到实处。此外，政府部门也应当鼓励专家和社会各界人士积极建言献策，其中包括鼓励类似“建立大气屏蔽层”这样的大胆的设想，随着科学技术的不断发展，

人们对客观世界的认识也会不断深化，人们总是会不断创新，不断提出新的设想，以推动科学技术的发展，造福人类。

全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区，因此后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上，44个小岛国组成了小岛国联盟，为他们的生存权而呼吁。 此外，研究结果还指出，CO?增加不仅使全球变暖，还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括中国北方在内的中纬度地区降水将减少，加上升温使蒸发加大，因此气候将趋干旱化。大气环流的调整，除了中纬度干旱化之外，还可能造成世界其他地区气候异常和灾害。例如，低纬度台风强度将增强，台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起和加剧传染病流行等。以疟疾为例，过去5年中世界疟疾发病率已翻了两番，全世界每年约有5亿人得疟疾，其中200多万人死亡。

但是，温室效应也并非全是坏事。因为最寒冷的高纬度地区增温最大，因而农业区将向极地大幅度推进。CO?增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量。还有论文指出，在中国和世界历史时期中温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期，等等。

当然，在大气温室效应这个问题上，也有不同意见。例如，有些科学家认为数值模式还不成熟，计算结果过于夸大；百年升高0.3℃-0.6℃属于正常气候变化，不能证明是大气温室效应所造成，等等。当然这是少数人的意见。尽管如此，但对于目前大气中CO?浓度和全球温度正迅速增加，以及温室气体增加会造成全球变暖的原理，都是没有争论的事实。我们如果等到问题发展到了人类可以明显感知的水平，这时候往往已经难以逆转，那么就为时已晚。因此必须引起高度重视，以便采取对策，保护好人类赖以生存的大气环境。

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